비틀림 테스트란?

비틀림 테스트는 각도 변위로 인한 응력을 받는 동안 재료나 장치의 특성을 평가하는 일종의 기계적 테스트입니다. 비틀림 테스트는 두 가지 범주로 나눌 수 있습니다. 즉, 전단 강도 및 모듈러스와 같은 특성을 결정하기 위한 금속 와이어 또는 플라스틱 튜브와 같은 원자재를 테스트하는 것과 나사, 약병 및 외장 케이블과 같이 비틀림을 받는 완제품의 기능 테스트입니다. 비틀림 시험으로 측정되는 가장 일반적인 기계적 특성은 전단 탄성 계수, 항복 전단 강도, 극한 전단 강도, 전단 파단 계수 및 연성입니다.
비틀림 테스트를 수행하는 이유는 무엇입니까?
많은 제품과 부품은 작동 중에 비틀림 힘을 받습니다. 엔지니어가 이러한 제품에 사용되는 재료를 변경하거나 업데이트하려는 경우 비틀림 테스트가 필요합니다. 예를 들어, 차량 구동렬에 사용되는 금속은 사용 시 비틀림이 주요 구성 요소인 복잡한 결합 하중을 경험합니다. 연료 효율이 더 높은 차량을 설계하려는 엔지니어는 차량 중량을 줄이기 위해 구동축의 재질을 변경해야 할 수도 있습니다. 비틀림 테스트는 엔지니어가 필요한 비틀림 강도를 보유하는 동시에 경량화 목표에도 기여할 적절한 재료를 식별하는 데 도움이 됩니다.

많은 완제품도 작동 중에 비틀림 힘을 받습니다. 생의학용 튜브, 스위치, 패스너 등의 제품은 일상적으로 사용할 때 비틀림 응력을 받는 장치 중 일부에 불과합니다. 제조업체는 비틀림 상태에서 제품을 테스트함으로써 실제 서비스 조건을 시뮬레이션하고, 제품 품질을 확인하고, 설계를 검증하고, 적절한 제조 기술을 보장할 수 있습니다.
비틀림 테스트의 유형
비틀림 테스트는 회전 운동만 적용하거나 축(인장 또는 압축) 및 비틀림 힘을 모두 적용하여 수행할 수 있습니다. 비틀림 테스트 유형은 제품마다 다르지만 일반적으로 고장, 증명 또는 제품 작동 테스트로 분류할 수 있습니다.

비틀림만: 테스트 표본에 비틀림 하중만 적용합니다.
축 비틀림: 테스트 표본에 축 방향(인장 또는 압축)과 비틀림 힘을 모두 적용합니다.
실패 테스트: 실패할 때까지 제품, 구성 요소 또는 시편을 비틀어 봅니다. 파손은 물리적 파손 또는 시편의 꼬임/결함으로 분류될 수 있습니다.
증명 테스트: 비틀림 하중을 적용하고 이 토크 하중을 고정된 시간 동안 유지합니다.
기능 테스트: 제품이 비틀림 하중 하에서 예상대로 작동하는지 확인하기 위해 병 뚜껑, 스위치, 다이얼 펜 또는 스티어링 칼럼과 같은 전체 어셈블리 또는 제품을 테스트합니다.
일반적인 비틀림 테스트 표준
ASTM F543 - 뼈 나사의 축 방향 및 비틀림 테스트

ASTM A938 - 금속 와이어의 비틀림 테스트

ISO 7800 - 금속 와이어의 비틀림 테스트

ISO 594/ISO 80369 - 원추형 루어 피팅 테스트

ISO 7206 - 인공 고관절 임플란트의 내구성 및 피로 테스트